中国文昌航天发射场,益阳人符一行是地面系统指挥员,他自称长征五号的 “ 超级保姆 ”。图 / 受访者提供中国文昌航天发射场,益阳人符一行是地面系统指挥员,他自称长征五号的 “ 超级保姆 ”。图 / 受访者提供

  24 日凌晨,嫦娥五号向 38 万公里之外的另一个天体奔去,那是两代玉兔和四代嫦娥奔赴并留下的地方。对于航天器来说,奔去的瞬间往往也是与我们离别的时刻。在中国航天的历史上,这样送别,并不陌生。

  但这次发射和以往都不一样。这一次,当火箭轰鸣升空,当发射的火光照亮人群,我们知道,嫦娥五号将会回来。这一次,我们真的会再见。

  11 月 23 日 18 时 30 分许,长征五号遥五运载火箭开始加注液氧液氢低温推进剂,计划于 24 日凌晨 4 时至 5 时择机实施发射任务。而在 23 日 20 时,文昌发射场地面系统指挥员符一行在塔架周边来回忙碌。塔架构造有数以万计的零部件,符一行要检查好每一个连接键、每一颗螺丝钉是否紧固,连接是否可靠,插销是否插稳,油管接头是否漏油,因为每一个不到位的细节都会为发射埋下可怕的隐患。

  “ 我们这个工作就是火箭的保姆,必须要用生命保证火箭的安全。” 这位益阳小伙笑称自己为长征五号的 “ 超级保姆 ”。

  第一眼看到发射场时还只有两个坑

  符一行对星辰大海的好奇源自童年的探索。小时候,父亲给他买了一个天文望远镜,这让他爱上了星空,也与航天梦结下缘分。

  符一行研究生毕业后,机缘巧合下来到文昌发射场,可是当他进入椰林深处,第一眼看到文昌发射场时,符一行还是被 “ 惊 ” 到了。“ 发射场只有两个坑,还在挖导流槽,住处在一所小学里,吃饭在工棚里。” 当时的文昌发射场,给符一行带来不小的心理落差。

  这位自称胆大的小伙,最开始也被这艰苦的环境给吓到了。有天深夜,他起床上厕所,穿拖鞋时感觉里面凉飕飕的,用手电筒一照,一条小蛇盘在鞋子里,吓得赶紧拔出脚。

  2012 年,一座伟大的工程拔地而起,文昌航天发射场,是中国首个开放性滨海航天发射基地,也是世界上为数不多的,低纬度发射场之一。

  “ 看着塔架、厂房从无到有,发射场一步步建立,我们内心始终怀着憧憬和希望,见证中国最大的火箭首次腾飞,也见证中国航天人的成长。” 符一行笑着说,这批航天人是见证历史的人。

  在文昌发射场,符一行从地面设备站的普通助理工程师做起,后来担任副站长,做火箭的 “ 超级保姆 ”,“ 就像搭积木一样,把火箭搭起来,给火箭进行加注,做各种保障系统工作,把火箭呵护好 ”。

  从零开始了解火箭动力系统

  出于对航天事业的热爱和使命感,符一行一直扎根海岛,建设发射场。

  然而在他心里,还藏着另一个梦想,成为火箭 01 指挥员(下点火口令),“ 当指挥员下令‘五、四、三、二、一、点火’的口令后,火箭发动机喷出的尾焰在天空划出了优美曲线 ”。

  于是符一行从零开始了解火箭动力系统,申请去动力系统技术室,快速成长为一级动力系统指挥。

  “ 火箭升空时,最重要的就是动力系统,这也是最难的,我决定归零重新学习。” 符一行说。

  尽管是火箭指挥员 “ 小白 ”,但符一行仍乐在其中,他相信在未来不久,他就能成为一名 01 指挥员。

  当个人生活和航天紧紧融合在一起时,符一行认为,这就是他的诗和远方。“ 我记得,以前发射任务结束后,从指挥大厅出来时,所有的人都在唱《我和我的祖国》,这是做任何一项事业都无法替代的自豪感。”

  “ 我们这一代人,和航天事业一起成长,见证中国成为航天强国。” 八年航天生活里,符一行常想,“ 年老时,当我躺在病床上,回顾我这一生,想起这一辈子干过航天这么一件事时,可以说这是我这辈子干过最有意义的事。”

  侧影

  探月工程背后的 “ 嫦娥女神 ”

  本报文昌讯以 “ 嫦娥 ” 命名的探月工程背后,有着许多女性科技工作者默默奉献的身影。

  记者了解到,文昌航天发射场里有这样一批 “ 航天女将 ”,她们分别是发射场各分系统指挥员和岗位操作手,涉及火箭发射的测试气象、化验等关键岗位和保障环节,是探月任务背后名副其实的 “ 嫦娥女神 ”。

  气象系统作为发射场的五大系统之一,提供数据采集、危险天气监测预警、高空风和空中电场探测等诸多服务保障。形象来讲,他们是为火箭发射寻找天窗的第一道关口,黄红艳就是负责此项工作的系统指挥。

  10 月初,海南台风接踵而至,黄红艳几乎每天做的第一件事就是关注西北太平洋的台风信息,仔细寻找诞生的台风胚胎,并不断完善在台风天气下的气象观探测工作程序,尽量保证火箭任务的进程和安全。10 月 5 日,嫦娥五号探测器轨返组合体需转运至 506 厂房,谁知,计划转场时间未到,天空突然下起瓢泼大雨,风速达到了每秒 10 米,转运条件丧失,指挥部临时决定转运紧急中止。为尽快转运探测器,黄红艳带领岗位人员和预报人员,顶着风雨,站在现场观云测风,并根据现有资料计算转场窗口,经过半个多小时的计算推演,准确寻找出适宜转场的时间段,为嫦娥五号探测器总装测试抢回了时间。

  而在嫦娥五号发射任务的指挥大厅,记者见到了崔艺晗。她是测发指挥监控系统的一名操作手,所从事的岗位被誉为发射场的 “ 神经中枢 ”。发射场中的各系统设备运行的状态怎么样?解析处理后的测试进度数据如何?她都能随时掌握,并进行分类汇集,实时呈现给各级指挥员和专家,为发射任务指挥决策提供数据支撑。在软件参数配置时,上百个页面、上万个参数她总是慎之又慎,足足核对了三遍才安心。同岗位的同事看到了她的核对记录,只能竖大拇指,表示佩服。为了高质量圆满完成任务,她白天向同事请教关键节点注意事项,记流程、学经验,晚上在机房加班梳理视频信号接口关系、绘制网络拓扑图,直到任务发射前一天还在紧张地进行着桌面推演练。

  发射场煤油化验岗位的曾春晓最近忙得不可开交。煤油化验是化验系统耗时最长、测试项目最多、工艺要求最复杂的岗位之一。化验所需要的溶液需提前 14 天配制标定,并需要至少 3 至 4 人奋战一周才能共同完成取样和化验。工作压力本身就很大,又恰好赶上发射场地面设备改造,煤油化验次数还将增加。

  人手少,任务多,怎么把一周的作业流程压缩一半?曾春晓和同事们反复研究,决定 “ 压缩时间 ”。说干就干,在一项测试中,他们一边水浴仪器,一边同步开展另一项测试、利用仪器升温等待的时间来配制溶液、利用仪器降温等待时间来计算测试数据……通过不断优化化验流程,曾春晓和同事们高效而准确地完成了多次煤油化验任务。

  潇湘晨报记者李琼皓通讯员唐阳

  焦点

  有望实现哪四个 “ 首次 ”

  潇湘晨报记者李琼皓通讯员庞丹孙宇新文昌报道

  遥远的月球背面,“ 四姐 ” 嫦娥四号着陆器和 “ 玉兔二号 ” 月球车已迎来第 24 月昼。而作为新的使者,嫦娥五号将开展月表采样返回任务,替我们带回月球的第一抔土。

  嫦娥五号研发团队日前表示,作为我国探月工程 “ 绕落回 ” 三步走中的最后收官之战,嫦娥五号将有望实现我国航天史上的四个 “ 首次 ”。

  首次月面自动取样

  按照计划,今年年底嫦娥五号将从月球带回月壤。值得一提的是,嫦娥五号铲取月壤时将有一项技术为其助力,那就是现在相当热门的 AI 人工智能。

  嫦娥五号探测器仍将采用软着陆的方式,但这是人工智能的自主决策。探测器非常聪明,它会一直拍照、琢磨这个地点安不安全,如果 4 个点不能在一致的水平面上是会翻车的,因此它一直计算、挑剔,最后作出判断和决策。

  据了解,嫦娥五号随身携带的钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等 “ 神器 ”,将科学分工,精密配合,采取深钻、浅钻、“ 铲土 ”、“ 挖土 ”、“ 夹土 ” 等各种方式,采集约 2kg 月壤并进行密封封装。

  首次月面起飞上升

  嫦娥五号完成月面工作后就要踏上 “ 回娘家 ” 的旅程。这就涉及另一个首次——月面起飞上升。

  顺利完成月壤采样封装后,上升器就要准备月面点火起飞了,这是一个高难度科目。众所周知,运载火箭在地球起飞是有一套完备的发射塔架系统的,点火起飞位置也经过了精确测算,飞行轨道也是一遍遍计算好的。而月面起飞就不一样了,它没有一马平川的起飞地,更没有成熟完备的发射塔架,着陆器就相当于上升器的发射塔架,托举着嫦娥五号回家。而月球表面环境复杂,着陆器不一定是四平八稳的状态,很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同的地形上。这就给起飞带来了很大的难度。此外,还要克服地月环境差异、发动机羽流导流空间受限等难题。月面起飞的时候,还无法像运载火箭一样在地面发射前由地面人员完成测调和确认,必须依靠航天器 “ 自力更生 ”,实现起飞时自主定位、定姿。

  首次实现月球轨道交会对接

  当着陆器托举上升器实现月面起飞上升后,嫦娥五号一路飞奔而去。但仅仅依靠上升器是不可能实现返回地球的,它需要飞到月球轨道上,在这里与轨返组合体交会对接,把采集到的月壤转移到返回器。而在 38 万公里外的月球轨道上进行无人交会对接不仅在我国尚属首次,而且也是人类航天史上的第一次。

  首次带月壤高速返回地球

  当返回器带着月壤,从 38 万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来,这时它的飞行速度是接近每秒 11 公里的第二宇宙速度,而一般从近地轨道返回的航天器速度大多为每秒 8 公里的第一宇宙速度。航天器从数百公里高的近地轨道返回和从 38 万公里远的月球返回也必然不同,且差距巨大。一旦速度过猛,返回器一头撞向地球,后果不堪设想。

  科普

  为何选在凌晨发射

  长征五号火箭为何选在凌晨发射嫦娥五号探测器?记者采访中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院总体设计部型号设计师钱航,揭秘背后原因。

  一是便于奔月轨道的设计。钱航表示,此次发射嫦娥五号探测器,要在满足地球与月球位置关系的限制、火箭射向和滑行时间的约束、探测器地月转移时间、返回器再入航程等条件下,选择最合适的发射时间,也就是确定火箭的发射窗口。经过综合考虑,长征五号遥五火箭在凌晨发射最有利于奔月轨道的设计,可以满足各种约束条件。

  二是减少太阳活动对于嫦娥五号的影响。长征五号火箭飞向宇宙的时候,正好是地球把太阳光直接遮蔽住,避免有过多太阳辐射对嫦娥五号探测器产生影响。

  三是凌晨的天空云层更少,有利于信号的传播。“ 凌晨天气状况比较稳定,基本不会出现突然的天气变化,有利于长征五号火箭发射。” 钱航表示,云层更少,也就代表云层更薄,这样的条件更有利于信号的传播。厚云层会阻碍电磁波传播,影响地面科研人员对嫦娥五号的控制。

  四是为了方便观测。凌晨的稀薄云层更便于观测,且由于凌晨整体环境亮度比较低,运载火箭喷射着火焰飞向太空时更为显眼和突出,有利于地面的光学和测量设备跟踪到目标,收集相关信息。